автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог

«»¡»«ал-

(аргтанна* ^

блмтмэ 4 ^

•шч

¡82т№^мИНИСТЕРСТВО науки, высшей школа и технической политики

российской федерации

воронежский ордена друябы народов лесотехнический институт

На правах рукописи

анкани огюст бертен

НОШЕНИЕ ТРАНСПОРТНО-ЗКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОИОШЪШОС ДОРОГ

05.21.01 - Технология л машины лесного хозяйства я лесозаготовок

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата, технических наук

Воронеж - 1£*-3 г

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКИЙ ОРДЕНА ДРУНБЫ НАРОДОВ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

АНКАНИ ОГЮСТ ЕЕРТЕН

ПОВЫШЕНИЕ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦЙОШШХ КАЧЕСТВ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОШЛЬНЫХ ДОРОГ

05.21.01 - Технология и ыаганы лесного хозяйства а лесозаготовок

Автореферат

Диосертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 1533 г.

Работа выполнена на кафедре транспорта леса и промышленного строительства Воронежского ордена Друабы народов лесотехнического института

Научный руководитель - кандидат технических наук доцент В.К.Курьянов

Официальные оппоненты:-

доктор iczaotccirax пауз, ¡ipos'occcv стсжпос а. ii. Киюшдо? техкичйпакх наул, до»снт Гг.идгисгй U.A.

Ведущая организация - " Цоронолский 1.влязл института ГОСПСГОЛЕС".

Защита диссертации состоится на заседании специализированного Совета К 064.05.02 при Воронежском лесотехническом институте

" I' " -путл-'- 1993 г., в _ час;

Просим Ваши отзывы на автореферат обязательно в двух экземплярах с заверенными подписями направлять ло адресу: 394613, г.ВорбввБ, ул.Тимирязева, 8. Воронежский лесотехнический институт. Ученому се1фетарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека ВЛТИ Автореферат разослан " у " •--•""■я_ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук

доцент В.К.Курьянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. дда интенсивного развитая лесозаготовительной промышленности первостепенное значение имеют: техническое перевооружение предприятий новой техникой; внедрение ресурсосберегающих технологий; разработка отраслевых систем проектирования лесовозного автомобильного транспорта, позволяющего снизить сроки разработки проектов, повысить их технико-экономические показателя и безопасность движения, уменьшить затраты на вывозку древесины, их энергоемкость, способствовать улучшению экологических показателей.

Тема диссертации посвящена повышению транспортно-эксплуата-ционных качеств лесовозных автомобильных дорог, и способствует разработке ресурсосберегающей технологии вывозка древесины. Разработка рассматриваемой проблемы, метода и способы росения входя-етх э ::еэ задач имеют мег.отраслевой характер, так как результаты доследований могут быть использованы не только для интенсификации лзсотранспортных работ, но и для совершенствования работы автомобильного транспорта в других отраслях.

Дель® работы яздяется лозысение эффективности использования лесовозного автомобильного транспорта путем разработки метода оценки проектных решений лесовозных автомобильных дорог ¡¡а основе инптагш процесса функционирования дороги; встан-тих закономерностей взаимодействия транспортных'объектов со смек-пыга. технологическими процессами лесозаготовок, с природной средой, с учетом лесоэксплуатации в слоеных погодах условиях.

Обьеятч и методч.исследований. Объектами исследования являлись: транспортно-технологические схе{лы вывозки древесины; лесовозам автомобильные дороги, лесовозные автопоезда и анализ их тохннческоЗ документации.

При решении поставленных задач применялись следухдае метода: комплексная оцэнка условий эксплуатации лесовозных автопоездов с помогав система "водитель-автопоезд-дорога-лряродная среда* (БАДС); математическое иоделирование движения автопоездов, осно- . ванное на использования процесса Маркова; математическая статистика и теория случайных функций.

Научная новизна работы состоит в следующем: - разработан метод опенки трапспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог в интенсивно развиваютхея .

системах автоматизированного проектирования (САПР-ЛАД); транспорт но-эксплуатациоиные качества определены комплексом показателей имитационного моделирования процесса функционирования дороги, -, включающем технико-экономические, энергетические, экологические;

- в соответствии с обобщенными и впервые изученными закономерностями функционирования дороги объединены подсистемы "дорога-лесовозный автопоезд", "водитель-лесовозный автопоезд-дорога", "дорога-лесотранспортный поток" в территориальный комплекс "во-датель-аваопоезд-дорога-природная среда"; этим обеспечен системный подход к оценке транслортно-эксплуатационных качеств дороги;

- основные факторы детерминированных и случайных процессов взаимодействия лесовозного автопоезда и дороги, водителей, лесо-транспортных потоков исследованы системой дифференциальных уравнений движения лесовозного автопоезда, диффоренциально-вероятно-стных уравнений движения лесотранспортных потоков, впервые сформированных методами марковских процессов;

- установлены закономерности изменения дороги с учетом всех ее параметров и по направлениям: функции распределения скорости как отдельных лесовозных автопоездов, так и всего лесотранспортного потока, распределения интервалов вероятности возможности обгона, вероятности свободного движения, плотностей потоков и других показателей, формирующих режимы лесотранспортных потоков;

- разработано математическое представление экономических показателей транспортно-эксллуатационной эффективности лесовозных автомобильных дорог;

- разработана методика формирования исходных данных для стадийного повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

- метод повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог, рассматривающий их характеристика с учетом всех существенных компонентов объекта исследования и взаимосвязей между ними в системе "водатель-автопоезд-дорога-природная среда";

- новые и модифицированные алгоритмически-программные методы исследования основных транспортно-эксплуатационных характеристик лесовозных автомобильных дорог, вклачаащах технико-экономические, энергетические, экологические;

- экономна-математическая модель обоснования стадийного

пошпения транснортно-гжсплуатаяионгых качеств лесовозной автомобильной дороги.

Д о с т о в е рн о с т ь._ в кв о до:; ч Г-'УЛ1тг;тов исс-^гонаний. Достоверность получению: результатов обеспечена:

- применением методов математической статистики при обосновании числа экспериментов и обработке их результатов;

- установлением структуры и окончательных видов расчетных ¿ор.«ул нутом использования метода обобщенных переменно импта-гг.олннх экспериментов.

Пгакт.т; ее 1 не ни ос т ь работы состоит в улучшим качества проектных решений лесовозных автомобильных дорог,обеспеченной разработкой и внедрением алгоритмов л программ моделирования ярспессов функционирования лесовозной автомобильной дороги.

Качество проектных решений улучшается за счет: повышения достоверности показателей функционирования проектируемой дороги, что достигается комплексным годелнрованием расчетных леоотран-зпортных пото::ов в единой системе "зодитель-автопоезд-дорога-вриродяас среда"; повтиенпя экономической эффективности капитальны;-: гио^ений в строительство и реконструкции лесовозных азтомо-билышх дорог вследствие значительного уточнения приведенных затрат и тем самым более биективного отбора оптимального варианта п существенной минимизации приведенных затрат по выбранному варианту. Перспективен для практики проектных организации метод и разработанные ¡почетные алгоритмы стадийного повышения ггзнспортно-эксолуаталпоюшх качеств лесовозных автомобильных дорог.

Реализация габотч. Результаты проведенных исследований могут использованы при разработке эксплуатационных документов комплекса программ автоматизированного проектирования лэсозозных автомобильных дорог, для анализа геометрических и транспортно-ккеплуатапионных характеристик дорог при капитальном ремонте влл реконструкции.

Апт>обагт:ш работы. Основние научные полокения л результаты исследований по этапам докладывались, обсуддалясь л балл одобрены на ежегодных научно-технических конфорэяаиях ШЛИ (1053, 1990, 1991, 1992 гг.).

Публикации. Со теме диссертации опубликовано 3 работа, отражающие осиовнно лологешш проведенных исследований.

Объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 разделов

и приложения. Основной материал изложен на 1U9 страницах, включает табл.,' иллюстрирован рис., список ис-

пользованных источников содержит & наименовании.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. В виде краткой аннотации изложено содержание работы , показана актуальность и научная новизна выполненных исследований, их практическая значимость, а так кз сформированы основные научные положения, выносимые на защиту.

I. Состояние вопроса и постановка задач:? исследования

Изложено современное состояние лесозаготовительной промышленности, лесовозного транспорта и лесовозных дорог.

Сформулированы основные направления в решении развития методов оценки транспортно-оксплуаталиошшх качеств лесовозной автомобильной дороги, а такпе цели и задачи исследований.

Проблема повышения транспортно-оксплуатагшонных качеств автомобильных дорог, в частности лесовозных, является масштабной и актуальной. Основанием ее постановки и решения являются труда ученых: Бабкова В.Ф., Еируля А.К., Васильева А.П.,Дрю Д., Дубелира Г.К., Ильина Б.А., Курьянова В.К., Леонавича И.И., Сильянова В.В., Хейта 5., Хорошилова Н.Ф., Чудакова А.Е. и др.

Проведенный ц главе обзор литературы показывает, что в настоящее время лесовозный автомобильный транспорт вступил в новый этап его исследования и развития.

На современном этапе развития методов проектирования лесовозных автомобильных дорог мозно существенно погасить качество проектных решений за счет системного обобщения моделирования процессов функционирования дороги на основе единого комплексного моделирования движения лесовозных автопоездов в потоке и его алгоритмически программой реализации liait одной из основных подсистем (автопоезд-дорога) в системе "водитель-автопоезд-дорога-природиая среда", позволяющей видеть дорогу в действии, испытывать конструкцию дороги на ЭК.1.

В соответствии с целью работы, значимостью и состоянием проблемы были определены следукдие основные задачи исследований:

проанализировать метода оценки транспортно-эксплуатаиион-1шх качеств лесовозной автомобильной дороги;

опенить природно-производствешше условия основных районов '.есозаготовок, особенности лесовозних дорог и использование ло-юзозних автопоездов;

оценить состояние транспортных потоков и свойств имитаци-жиого моделирования их;

разработать метод оценки проектных решений лесовозной аето-юбильной дороги на основе ¡инталия их процесса функционирования;

обосновать эконошко-.-латематичеекпй метод повышения тран-:портно-эксплуатационных качеств лесовозной автомобильной доро-

'И.

2. Состояние лесозозннх автомобильных дорог п их влияние на лесовозные пвтопоезгд

Обоснованы расчетное условия движения в зависимости от категории дороги и природно-климатических характеристик района гролоаения исследуемой дорога, продяогена схема вкбора водителем зезимоп даияенгя (рис.2.1), разработана примерная типизация ус-:опаЛ доакеши лесовозных автопоездов по дорогам, по их основным шойствам.

Для расчета з.чеплуатационпых свойств автопоездов принята ¿ор:гула тягового баланса автомобиля £ г, агг

(2.1)

де ■2"'° сумма дзизущах сил и сил сопротивления двикекия; £ - коэффициент учета вращающих ¡ласо; V - скорость;

- сила веса автопоезда с учетом фактической загрузки; "6 - время.

Анализ уравнения (2.1) при различных режимах дганения ло-сазал, что ¡южно описать уравиенлем

«2г

81Г + С) (2.25

ест О '

где а , 3 , С - коэффициенты, зависните от регима дниае-ния.

При расчете этих коэффициентов принято, что сопротивление сачешш существенно зависит от ровности покрытия и определлет-зя по формуле

¿■"/о+иЯрУ^ (2.3)

где / - сопротивление качения; /0 - сопротивление дакяюняя;

- коэффициент, зависший]'» от амортизационных качеств автомобиля и равный для грузовых автомобилей 7.Ю-7; ^ - разность по толкомеру; V" - скорость.

Таким образом с использование:.! рис.2.1 и уравнения (2.2) монет быть составлено дифференциальное уравнение движения автопоезда для любой точки дороги.

Рис. 2.1. Схема выбора водителем режимов дзиг.ания в зависимости от уклона * спуска или подъема.

1Р - руководшдпЗ подъем; .

~ пределыше значения уклона, разграничивающие режимы колесного и совместного тормоаения, %; - путь торможения. Установлены предельные значения уклона, разграничивающие

режимы колесного и совместного тор.иоасеняя (табл.2.1).

Для определения законов распределения случайных величин и количественной оценки типичных по рельефу дорожных условий движения лесовозных автопоездов, преддоаена методика обработки проектных данных.

По 1фитерию согласия X* - квадрат Пирсона при условиях значимости е1 '= 0,1-0,01, по критериям согласия Романовского, Колмогорова гипотезы о принадлежности опытных данных погодно-климатических и дорожных факторов к закону Вейбулла, нормальному, показательному. Гамма-распределения законом не отвергаются.

Таблица 2.1

Предельные уклоны и коэффициенты выбора режима движения и расчета степени использования тормозов (числитель - без груза, знаменатель - с грузом)

Тип ! Характеристика реаима

автомобиля ! ! <> ! Гтк ! Гт,

ЗИЛ-130 АЛ 3,6 . 5x2 4,4 0.92 0,015 0.02 . 0,017

КамАЗ ^ 3,2 6.0 4,3 0.015 0,012 • 0.25 0,015

КрАЗ Ы 3,3 6.0 4,3 0.014. 0,012 0.02$ 0,013

МАЗ йЛ 3,2 ' ■ 4,3 0.0Г5 0,012 0.025 0,015

Ггк> ~ степень использования тор:»зов на 1% уклона.

Для повышения транспоргно-эксплуатационных характеристик, лесовозных автомобильных дорог при их проектировании в системе автоматического проектирования (САПР-ЛАД) предложен принцип единого подхода к моделированию движения лесовозных автопоездов, основанный на современных исследованиях автомобилей и двигателей чему посвящены 3 я 4 разделы.

*

3. Основные характеристика я имитационное моделирование потоков лесовозных автопоездов

Для реализации различных стратегий управления лесотрад-спортных процессов в каадей момент времени а поскольку лесотран-спортный поток является елошш.м дискретнам и вероятным в диссертации усилено внимание на проблему сбора информации о характеристических доикениях, а такие на вопросы их оценки и прогнозирования с цель» нахождения надежных параметров. .Дат ери ал систематизирован путем использования математической модели. Для подтвер-вдения исходной теории и возможной ее апробации предложено макро-и микроскопическое имитационное моделирование.

Для определения макроскопической модели, в случае когда все автопоезда имеют одинаковые скорости, принято уравнение:

^»Ч (3.1)

где -V - число автопоездов, проходящих любую данную точку дороги в единицу времени (интенсивность движения);

к - число автопоездов, занимающих единицу длины поло-си двякония на дороге в любой данный момент (плотность);

V - средняя скорость автопоезда.

На практике скорость автопоездов различают двух видов:

1) Средняя пространственная

оа

гг5 (3.2)

с

2) Средняя временная

(з.з)

о

где ^ (V) и /¿(Ю соответственно пространственная и временная плотность.

Пусть к^-сОТ и Му-сИГ представляют собой соответственно дифференциалы плотности и интенсивности движения автопоездов, чья скорость находится в диапазоне VV + . Тогда справедливы следующие выражения для

и

(3.4)

из выражения (3.1) следует, что

(3.6)

тогда

но

в *

а г »

подставив , получим

. (3.8)

Уравнение (3.1) справедливо для средней пространственной скорости , даже если скорости автопоездов не одинаковы, а

являются случайными величина:® с произвольным распределением вероятностей, и с другой стороны, путем подстановки уравнения (3.8) в (3.7) найдем,' что

(з.э)

ъ

Уравнение (3.9) описывает зависимость между пространственной и временной плотностями распределения скоростей.

Исследована связь между скоростью, плотностью и интенсивностью движения

(з.ю)

где У - скорость свободного движения;

Не - максимальная плотность потока,при достижения которой все автопоезда в потоке останавливаются. Рассмотрим малый участок дороги между точками -X ц зс+с/^с.

Изменение количества малин в отом участке за время dt может бить найдено icaii разность мезду количеством автопоездов, прибывающих в точку эс ц убываэщис из точки X*dx , т.е.

Mdt + )dt.

Это же самоа количество автопоездов мозет быть выронено через изменение плотности мезду моментами времени и t+dt, ' т.е. ак

Приравняв эти два выражения получим "Закон сохранения автопоездов"

ЛсН dx)dt=(*+~di)dx-kdx.

' (З.И)

При таком условии нет возмокаюсти въездов и съездов авто-, поездов.

Фактически скорость V в точке X будет определяться только плотностью к ъ X \ V* I/ (*)).

Пусть также г/' = ^^

где V - ускорение потока, Принимаем среднее ускорение равном

dV _ V Г dit ££ ¿je у

dt "" Я L dt dx dt J-

(3.12)

dx / dV

Зная, что V » c Учетом ^ ^ÔF » уравнение (3.12)

примет вид

sf-íf'-Ñ'rWL «.13,

Из уравнений (З.И) и 0.1) имеем

гГ^ (3 14)

Тогда уравнение (3.13) преобразуется х следующему виду

а V / у ¿/¡г

-1-Ьи-'^- (3.15)

с£е 2 ссх'

сегг с(Лг

а так как — = . то

, (зле)

ае 2

где отрицательный коэффициент можно интерпре-

тировать как коэффициент трения в случае динамика жидкостей. Уравнение (3.16) носит название "Уравнение движения" и в этом случае

причем С - положительная константа с размерностью скорости.

Уравнение (3.17) соответствует случаю, когда п = -I. Следовательно, :я! предполагаем, что

Г7-Г

с2 к

где п количество единиц малин в потоке.

Решением этого уравнения будет „ *с

С Гп — при л = -/г

^ 7 ^ (3.18)

/71«/ Ь С Г »

где ~ плотность потока, при которой V" = о, т.е. макси-

мально возлонн&ч плотность потока на дороге.

Доя модели с ni О обогнан;;..) через 1Г0 скорость лрл к*>0 , тогда

"ЯГ'Мтк) 2 , (3.19)

Лспользуя известное уравнение

S = 5,7 + 0,14 V + 0,0022 W1 (3.20)

аппроксимирована взаимосвязь мезду скорость» V и средним пространственным интервалов иевду автопоездами & посредством квадратлческого полинома и определены его коэффициенты методов паллюньшх квадратов.

Установлены взаимосвязи меаду V, Jtf и к. Подставив в уравнение (3.18) и (3.19), получим

и- а

(3.22)

n+t

2 }' (3.23)

Исследована линейная теория следования за лидеров:

(* * = оС[х, (t)}) ( ,.24)

где Xi и ***>/ - пространственные координаты слг.ддоздх друг за другом автопоёздов i и ¿çi - время реакции водителя;

- постоянная, представлявшая "чувствительность" водителя {oi*0 ), Если toi принято за единицу времени, то tr - foi , тогда уравнение (3.24) станет етфференцлально-разностнш уравнением.

Ст+О^хС-хг crj-ài+f Сг)]^ (3.25)

где Л" = oi £оС >0 - безразмерная константа.

Если Xi - преобразование Лапласа от Ct) , тогда

J*

CSJ - к[Xi(s)CS)] (3.26)

Если: автопоезд г является лидирующим, тогда

Отсюда следует, что когда два или более автопоездов двинутся по одной я той 13 полосе движения, необходимым условием для устойчивости движения автопоездов является А" - . Однако,

дано при этом условии в случае > К > , возможно столкно-

вокие автопоездов в зависимости от амплитуду и фазы затухаищих колебаний.

Таким образом можно исследовать движение лссотракспортных потоков с большим число.* скоростных групп.

4. Теоретические оснозн моделирования лесовозного автопоезда :: система "водитель-лесовозный азто-поезд-дорогд-лрпродлач среда"

Основной теоретической схемой иоследова.чия данения лесо-транспортных потоков я отдельных лесовозных автопоездов принята модель с использованием процессов .Маркова.

Лесотранспортный поток поделим на достаточно большое число скоростных групп с интервалом скорости . Выберем исследу-

емый автомобиль, который принадлежит к у' -ой скоростной группе а тлеет скорость в пределах , + А1Г . В некоторой точке

дорога вследствие ограничения обгонов автомобиль типа у" жжет тлеть скорость в пределах -

Плотности переходов зависят о''* условий двяяенля автопоезда в потоке. Величина, обратная плотности перехода - это средний путь, пройденный автопоездом в оааданиа перехода аз состояния с в состояние 2 .

В случайных процессах плотность г - это параметр потока случайных событии, переводящих автопоезд из состояния в состояние ? . В марковских процессах % - параметр простейшего потока, обладающего свойствами стационарности, от-зутствкя последствия и ординарности.

Потоки событий, показанные на графе переходов (рис.4.1), достаточно близки к простейшш Цуассоновским потокам, 'а предло-Еенная вероятностная иодель аозет быть онисана ^аркоасгам слу-гайным процессом, который определяется следу-йцимп уравнениями:

Для решения задачи составлены уравнения для состояний'

</ и т

р'=-

■ ¿— -'■К АГ. 4 КШ1 V

(4.1)

В качестве исследуемого автомобиля выберем такой автопоезд названным типа V , что соответствует типу у .

Аналогично РСЮ и соответствует а

•в

/ 1 "

Аг

V 1 -

\Л%л

\

• Ч </

у

Рис. 4.1. Граф переходов автопоездов типа J в состояние 1,2... у -I, рХ .

Тогда в системе (4.1) аоаао перейти от су;аш

2Г, — гг

£ Л'« * у. к интегралу,

Хзг

принимая ¿-'к --4т ¿СУ«) * У, (4.2)

где /^К;) - плотность вероятностей скорости свободного двп-

Л

п

то;:оезда\:;1 при плотности

Согласно формуле (4.2)

Л =7~1Г> М-З)

при = Л'„

¿о - средняя величина динамического интервала при плотности Лп

тогда

Л2Г--0 ЛГ=г -у

гг

(4.4)

о

где о(1у = / —гг.-/Си)ЫС/. (4.5)

V- а

Л.К.Бируля, И.А.Романенко выделяли отношение —~— при

анализе количества встреч л обгонов. Петпньа вычисляет в вида аналогичном ,' количество автомобилей, которые догонят

быстроходный автомобиль, ..1иллер называет величину тем-

пом Ю-£е , с которым быстроходные догоняют тихоходные.

Второе преобразование закличаегся в замене в уравнении (4Л) суммы

Е Рк на Г-вп-Р;. х*г

- - средняя величина свободного расстояния мекду аа-

Тогда, опуская индексы и переходя к непрерывному распределению скорости, уравнение (4.1) могшо переписать в виде

= ывтрсю-/7т,

~ Шю ПГ1Г) +

+^-рею-лаг)]. (4 _6)

Таким образом, применение процессов Маркова -для моделирования значительно упрощает методику составления дафференциаль-них уравнен;:/,, описывазднх вероятностные характеристики отдельного лесовозного автопоезда в потоке. При различных дорошик условиях изменяются начальные условия системы (4.6) и тем самым определяются различные роаими потоков.

Разработанный метод составления дай-сровдиальнкх уравнений двпг.ения лесовознах автопоездов в потоке иозаоляет рекомендовать основные уравнения (4.6), решение которых обеспечит .получение вероятности РСУ) и плотностей ^ (Ю и

5. Экономчко-:.'аг'р?.гат;1чеокпя модель повьпеиия

трш^спрртно-'.'ксяетатмтопнчх качеств дрсозозной а.;тгмобклькой дороги

Разработала структурна? модель оптимизации стадийного по-вчгенля тракопа^тко-эксплуатациоинюс качеств лесовозной автомобильной дороги от пропускной способности Р , как'функция от плана трасси, продольного уклона, природно-климатических факторов и провозкой способности £2 , как функция от типа побития дорожной одазды и ее прочности.

Процесс реаеаяя заключается в назначении такой схемы развития дороги или последовательности изменения технических состояний на отрезке вромеии (0> Т), при которой достигается шни-глутл суммарных приведенных затрат

, ч- ■ _ , v Зг, + Эк ,

V- - к" У

где К, - капитальные затраты на строительство лесовозной

автомобильной дороги соответствующие первому техническому состоянии;

^2,"' ~ капитальные затраты, сачзшшые с переходом из

первого технического состояния во второе, из второго в третье и так далее до >1-го технического состояния;

"1,^2,■•• ^ - год перехода из предыдущего технического состояния в последующие;

Эг, ~ транспортные и доро:кпио затраты, соот-

ветствующие определенному техническому состояния;

Е - коэффициент приведения разновременных затрат ( В = 0,08 + 0,12);

Тр - расчетный срок сравнения вариантов.

Для реализации принятой экономико-математической модели транспортно-эксплуатацзонных качеств лесовозной автомобильной дороги разработана иетодияа определения исходных данных.

Для опенки перспективной интенсивности движения принято ее значение на исходный год ( ) и показатель, характеризующий прирост во времени , т.е.

' УС*). (.5.2)

Показатель, характеризующий прирост интенсивности движения во времени, выражен линейной зависимостью

. (5.3)

где 5 - параметр линейкой зависимости.

На основании данных о перспективной интенсивности движения для 3, 5, 10 и 15 годам.алроксимирована расчетная формула по зависимости (5.3) с использованием стандартных программ на ЭВ.'Л в условиях Оленинского леспромхоза (матерная изложен в научной работе: Оценка транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог. Воронеж, БЛГИ, 1989- 27 е.).

Использование данных разработок позволит поддергивать оптимальное техническое состояние дороги в процессе ез службы со

т ¿п^ (5.1)

своевременным ремонтом, обеспечит экономический эффект до 1,14,3 тыс.рублей ¡¡а один километр дороги (в ценах 1988 г.).

ОСНОВНЫЕ ЕЦВОДЫ И РЕ<0..!ЕНДА1Щ

■Комплексное исследование научно-технической проблемы, имеющей вашюе народнохозяйственное значение и направленное на по-вивенле транспортно-эксплуаташзокнцх качеств лесовозных автомобильных дорог, позволило получать следующие основные положения и результаты.

I. Для повышения точности и достоверности транспортно-эк-сплуатоцпопных характеристик лесовозных автомобильных дорог при их проектировании предложен принцип единого подхода к моделированию движения лесовозных автопоездов, основанный на современных исследованиях теории автомобилей и двигателей. Рассчитанные с учетом этого принципа транспортно-эпсплуатационпыз показатели. Существенно лех-'^хот степень оптимизации проектных репении при вариационном проектировании лесовозных автомобильных дорог и ор-ганцзадли дппг.еппя на них. ■

?. Обобщены результат!: моделирования действий водителя при выборе основных резаков движения лесовозного автопоезда в зависимости от доро..-л:их условий и предг.окон алгоритм этого моделирования при расчете скорости па 33.Л.

3. Режимы наката или торможения (колесными тор-юзами, двигателем, совместного) и степень использования тормозов водитель выбирает з соответствии с типом автопоезда, его загрузкой, величиной уклона, длиной спуска (табл.2.1) и дорогой .обстановкой,

4. Анализ стйтпсгичес.их данных наблюдений скорости дозволил описывать их распределение нормальны.'.! законом, пл.; гачна-расщюдглгнаеа с кекоторгы ироиауцествга нормального закона и гзпогьеггагь эти распределения как исходную ¡ш$о$лацаа для мо-делироы:1'.'.л дзиг.спил лесовозних автопоездов в потоке.

5. общий нз»од коделироааш:« движения лосотран-спорт.'.ого :ютс::а, основании! на цезользованга процессов Маркова, отличая: .лися от игвестних мзтодоз и моделей потока (применим

моделглч-занп-: двикеших по дорогам с различным количеством поло; из ограничен диапазон вярпащп дорожнис условий.

"С. Ос повыла характеристиками движения лвсотранспортпого поток;. „-.-гуЕМ - плотность распределения скорости ФСЮ , от-деятг* ::: новых групп - елстносгь С'г) , а отдельных авто-'

поездов - плотность Ч* СУ) и вероятность свободного движения

. Указанные плотности скорости определяются выбираемой водителем скоростью свободного двияеняя и дородными условиями. Режимы двикения лесовозных автопоездов в потоке отражаются вероятностью свободного двикения'этого автопоезда.

7. При исследовании двикения лесотранспортного потока вероятность РС^) предложено рассчитывать по эмпирической формуле (4.2).

Для аналитических исследований моано использовать непосредственный расчет вероятностей и метод процессов Маркова. Вероятность свободного двикения слупит связующим звеном между характеристиками свободного дзиженля и характеристиками движения лесовозных автопоездов в потоке.

8. Применением метода процессов Маркова достигнут переход от малого числа скоростных групп (2,3 группы) к непрерывному распределении скорости. Тем самым достигнута большая общность при формулирования основных положений модели (формула 4.6).

9. Разработаны принципы направленного поиска оптимального варианта. Оптимальность обеспечивается одновременны;.) гармоническим сочетанием транспортно-эксплуатационных характеристик дороги и минимизацией приведенных затрат; затраты на вывозку древесины и комплекс транспортно-эксплуатационных характеристик определяются по результатам моделирования функционирования лесовозной автомобильной дороги (разделы 3, 4).

10. ¡/!етод оценки- транспортно-эксплуатационных качеств в системе "водитель-автопоезд-дорога-природная среда", реализованный в алгоритмах программах, обеспечивает улучшение транспортно-эксплуатационных характеристик, проектируемых лесовозных автомобильных дорог, снижение себестоимости вывозки древесины и, как следствие этого, экономическую эффективность от 1,1

до 4,3 тыс.руб. на I километр дороги.

Основное содержание диссертации опубликовано в следутадих-работах:

I. Курьянов В.К., Анканя О.Б. Оценка транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог. - Воронок, ВЛТИ, 1988 - 27 с. - Деп. в ШШГИЭИлеспроме 30.11.88, 'Л 2383. -Лб 88.

2. Курьянов З.К., Анкани О.Б. Вероятностные характеристики

движения отдельного автопоезда и потока. - Воронеж, ВЛТИ, 1991 -47 с. - Деп. в ВНШШЭИлеспроме 02.09.91, » 2778 - JM 91.

3. Курьянов В.К., Чубов Н.И., Анкани O.E. Прогнозирование основных характеристик дврозшого движения в предприятиях лесного комплекса. - Воронок, ВЛТИ, 1991. - 15 с. - Деп. в ВНШШЭИлеспроме 27.12.91, & 2820 - Лб 91.